机械设计课程设计一级圆柱齿轮减速器说明书原稿

1、机械设计课程设计设计说明书课题名称 带式输送机传动装置设计 学 院 机械工程学院 专 业 材料成型及控制工程 班 级 201101 作 者 尹 豹 学 号指导老师 何 雅 槐 二0一三年五月二十五 1 湖南涉外经济学院机械工程学院机械设计课程设计任务书专业：材料成型及其控制 班级：材料1101班 学生姓名： 尹豹 指导老师： 何雅槐 设计题目：带式输送机传动装置设计一、传动方案简图二、已知条件：1、带式输送机的有关原始数据： 输送带工作拉力：F= 2.7 kN； 输送带工作速度：V= 0.8 m/s； 滚筒直径：D= 170 mm.2、滚筒效率：w =0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）；3、

2、工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过5%，载荷有轻微振动；4、工作环境：运送砂、石等，室内常温，灰尘较大；5、检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；6、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产；7、动力来源：电力，三相交流，电压380220V。三、设计任务：1、设计计算内容1) 传动方案设计； 2) 运动参数的计算，电动机的选择；3) V带传动的设计计算； 4) 齿轮传动的设计计算；5) 轴的设计与强度计算； 6) 滚动轴承的选择与校核；7) 键的选择与强度校核； 8）联轴器的选择。2、设计绘图：1）减速器装配图一张（A0或A

3、1图纸）；2）零件工作图2张（低速级齿轮、低速轴，A3或A4图纸）；3）设计计算说明书1份（6000字）。 2 目录一 课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目 3 1.2 传动系统工作条件 41.3 传动系统方案的选择 4二 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构 52.2 电动机选择 52.3 传动比分配 52.4 动力运动参数计算 6三 V带传动设计3.1确定计算功率 73.2确定V带型号 73.3确定带轮直径 7 3.4确定带长及中心距 83.5验算包角3.6确定V带根数Z 83.7 确定粗拉力F0 3.8计算带轮轴所受压力Q 9四 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4

4、.1 齿轮材料和热处理的选择 10 34.2 齿轮几何尺寸的设计计算 11 12 13 144.3 齿轮的结构设计 15五 轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择 165.2 轴几何尺寸的设计计算 17 18 19 20六 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核 216.2 键的选择计算及校核 226.3 联轴器的选择 23七 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定 24 7.2 密封的选择确定 247.3减速器附件的选择确定 257.4箱体主要结构尺寸计算 26 4 第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构本减

5、速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。2.2 电动机选择（一）工作机的功率Pw =FV/1000=8501.6/1000=1.36kw（二）总效率 = =0.960.970.990.960.990.99=0.867（三）所需电动机功率=1.583 查机械零件设计手册得 Ped = 2.2 kw 电动机选用Y112M-6 n满 = 940r/min2.3 传动比分配 工作机的转速n=601000v/（D） =6010001.6/(3.14260) =117.589r/min 取 则 5电动机选用：Y112M-6=3.5592.4 动力运动参数计算（一）转速n=960（r/min）=/=/=960/3

6、=320（r/min） =/=320/3.559=89.913（r/min） （二） 功率P （三）转矩T 6将上述数据列表如下：轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 02.49196024.78 30.96 12.39232071.386 22.29789.913243.9463.5590.97第三章V带传动设计3.1确定计算功率查表得KA=1.3，则PC=KaP=1.33=3.9KW3.2确定V带型号按照任务书得要求，选择普通V带。根据PC=3.9KW及n0=960r/min，查图确定选用A型普通V带。3.3确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据图推荐，小带轮选用直

7、径范围为80100mm，选择d1=100mm。（2）验算带速v =5.024m/s5m/sv25m/s,带速合适。（3）计算大带轮直径dd2= i dd1（ 1-）=3100（1-0.02）=294mm根据GB/T 13575.1-9规定，选取dd2=300mm 73.4确定带长及中心距(1)初取中心距a0 得280a0800， 根据总体布局，取ao=600 mm(2) 确定带长Ld：根据几何关系计算带长得=1844.667mm根据标准手册，取Ld =2000mm。 (3)计算实际中心距=667.667mm3.5.验算包角=162.836120，包角合适。3.6.确定V带根数Z Z 根据dd1

8、=100mm及n1=960r/min，查表得P0=0.95KW,P0=0.11KW中心距a=667.667mm 8包角=162.836包角合适K=0.95+（0.98-0.95）/107.164=0.971KL=1.03 q=0.1则Z=3.679，取Z=43.7.确定初拉力F0F0=查表得q = 0.1/m,则F0=155.321N3.8.计算带轮轴所受压力FQFQ=2ZF0sin=24155.321sin=1228.655N 9第四章 齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB250 大齿轮选用45号钢，调质处理，HB2504.2 齿轮几何尺寸的设计计

9、算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由机械零件设计手册查得 ,SHlim = 1 由机械零件设计手册查得 ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1 由 10PC=3.9KW选用A型普通V带dd1=100mmv =5.024m/s,带速合适dd2=300 mm取ao=600 mm取Ld =1844.667mm中心距a=815.32mm包角=162.836包角合适（一）小齿轮的转矩 （二） 选载荷系数K 由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取K1.2（三） 取ZE=188 , ZH=2.5 （四） 选

10、择齿宽系数 根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取0.9（五） 计算小齿轮分度圆直径 11 = 62.475( mm)（六） 确定齿轮模数m m =(0.0070.02)a = (0.0070.02) 取m=2（七） 确定齿轮的齿数和 取 Z1 = 32 取 Z2 =114（八）实际齿数比 齿数比相对误差 2.5% 允许（九） 计算齿轮的主要尺寸 12Z1 = 32Z2 = 114=64mm=228mm 中心距 齿轮宽度 B1 = B2 + (510) = 62.667.6(mm) 取B1 =65 (mm) B2=60（mm） （十）计算圆周转速v并选择齿轮精

11、度 根据设计要求齿轮的精度等级为9级。4.2.2 齿轮弯曲强度校核（一） 由4.2.1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力 （二） 计算两齿轮齿根的弯曲应力 由机械零件设计手册得 =2.58 =1.64 =2.2 =1.82 13 a=146mmB1=65mmB2=60mm V=1.072(m/s)定为IT9 安 全4.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25齿距 P = 23.14=6.28(mm)齿根高 齿顶高 齿根圆直径 4.3 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径 轮毂直径 =

12、1.6d=1.636=57.6轮毂长度 轮缘厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8轮缘内径 =2h2=23224.528 = 205（mm） 14=68mm=232mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=59mmdf2=223mm计 算 及 说 明结果取D2 = 210(mm) 腹板厚度 c=0.3=0.348=14.4 取 c=15(mm) 腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(80+180)=130(mm)腹板孔直径=0.25（-）=0.25（180-80）=25(mm) 取=25(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.52=1 15计

13、 算 及 说 明结果第五章 轴的设计计算5.1 轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HBS217255=650MPa =360MPa =300MPa5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径主动轴=c=118=23.386mm从动轴=c=118=34.75mm5.2.2 轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。5.2.3 轴的强度校核主动轴的强度校核圆周力 =271386/64=2230.813 N径向力 =tan=2230.813tan20=694.25 N由于为

14、直齿轮，轴向力=0作主动轴受力简图：（如下图所示） 16 17L=103mm =383.362N 考虑到键槽对轴的消弱，将d值加大5%，故 d=1.05=24.068mm25mm 则强度足够 18从动轴的强度校核圆周力 =2243946/228= 2139.877N径向力 =tan=2139.877tan20=778.852 N由于为直齿轮，轴向力=0 受力简图：（如下图所示） 19L=103mm =347.222N 由图表查得，=60MPa 考虑键槽d=31.155mm35mm 则强度足够 20D1=25mmD2=35mm第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核考虑轴受力较小且

15、主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择6205 2个（GB/T276-1993）从动轴承6207 2个（GB/T276-1993）寿命计划： 两轴承受纯径向载荷P=778.852 N X=1 Y=0从动轴轴承寿命：深沟球轴承6207，基本额定功负荷=22.409KN =1 =3 = =h预期寿命为，12年，两班制L=1230016=57600轴承寿命合格 21 6.2 键的选择计算及校核（一）从动轴外伸端d=23，考虑键在轴中部安装故选键828 GB/T10962003，b=8，L=28，h=7，选45号钢，其许用挤压力=100MPa 则强度足够，合格（二）

16、与齿轮联接处d=36mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键1045 GB/T10962003，b=10mm，L=45mm，h=8mm，选45号钢，其许用挤压应力=100MPa则强度足够，合格 22结果6.3 联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器KA=1.5选用LT7型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=500，。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径选d=40，轴孔长度L=112LT7型弹性套住联轴器有关参数型号公称转矩T/(Nm)许用转速n/（r轴孔直径d/mm轴孔长度L/mm外径D/mm材料轴孔类型键槽类型LT75003600401

17、1265HT200Y型A型 23第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图7.1 润滑的选择确定 7.1.1润滑方式 1.齿轮V=1.212 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑2.轴承采用润滑脂润滑 7.1.2润滑油牌号及用量结果1.齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1020mm，需油量为1.5L左右2.轴承润滑选用2L3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜7.2密封形式 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封 选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法 2.观察孔和油孔等处接合面的密封 在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封 3.

18、轴承孔的密封 闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖的间隙，由于V3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封 4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部 247.3减速器附件的选择确定列表说明如下：结果齿轮浸油润滑轴承脂润滑计 算 及 说 明名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q235M616GB 57821986螺栓安装端盖24Q235M825GB 57821986销定位235A640GB 1171986垫圈调整安装365Mn10GB 931987 螺母安装3M10GB 61701986油标尺测量油面高度1组合件通气器透气17.4箱体主要结构尺寸计算 箱座壁厚=10mm 箱座凸缘厚度b=1.5 ,=15mm箱盖厚度=8mm 箱盖凸缘厚度=1.5 ,=12mm箱底座凸缘厚度=2.5 ,=25mm ,轴承旁凸台高度h=